一種粗金絲鍵合方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種粗金絲鍵合方法,步驟1:設(shè)置焊具鍵合端面采用槽型結(jié)構(gòu),并且槽邊緣應(yīng)具有圓角形結(jié)構(gòu);步驟2:將長度加工好的金絲放置到薄膜電路基片的焊盤處;步驟3:將薄膜電路基片連同金絲一起放置到150℃加熱臺上加熱,同時打開鍵合設(shè)備,焊具用加熱線圈進(jìn)行加熱,加熱溫度150℃,加熱穩(wěn)定后進(jìn)行鍵合;步驟4:鍵合時采用手工鍵合方式,施加壓力進(jìn)行鍵合,以使金絲變形到預(yù)定范圍。采用上述方案,解決了銅絲與鍍金薄膜電路基片錫焊互聯(lián)時因“金脆”現(xiàn)象的存在而引起的可靠性下降問題,同時減小了銅絲與鍍金薄膜電路基片錫焊互聯(lián)帶來的“接觸電勢差”對電氣性能指標(biāo)的影響。
【專利說明】一種粗金絲鍵合方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于粗金絲鍵合【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其涉及的是一種粗金絲鍵合方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在微波毫米波模塊的有些應(yīng)用場合中,需要用直徑100微米以上的金屬絲實現(xiàn)模塊內(nèi)外電路之間的信號互通,一方面粗金屬絲具有較高的強(qiáng)度,適合于模塊內(nèi)外電路之間的互聯(lián);另一方面,粗金屬絲具有較低的串聯(lián)電阻,適用于大功率或大電流情況。
[0003]目前采用較多的是粗銅絲錫焊互聯(lián)方式,互聯(lián)示意圖如圖1所示,10為介質(zhì)基片,20為鍍金導(dǎo)帶,30為焊錫,40為紫銅導(dǎo)線。現(xiàn)有技術(shù)中銅絲與鍍金微波毫米波電路基片錫焊互聯(lián)時金和錫容易形成金屬間化合物而造成“金脆”,從而降低互聯(lián)可靠性;另外,因存在“接觸電勢差”,銅絲與電路基片的鍍金焊盤互聯(lián)后,互聯(lián)界面處存在一個接觸電勢差,微波毫米波模塊的電氣性能指標(biāo)及其對信號處理的靈敏度下降。
[0004]因此,現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷,需要改進(jìn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種粗金絲鍵合方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]一種粗金絲鍵合方法,其中,包括如下步驟:
[0008]步驟1:設(shè)置焊具鍵合端面采用槽型結(jié)構(gòu),并且槽邊緣應(yīng)具有圓角形結(jié)構(gòu);
[0009]步驟2:將長度加工好的金絲放置到薄膜電路基片的焊盤處;
[0010]步驟3:將薄膜電路基片連同金絲一起放置到150°C加熱臺上加熱,同時打開鍵合設(shè)備,焊具用加熱線圈進(jìn)行加熱,加熱溫度150°C,加熱穩(wěn)定后進(jìn)行鍵合;
[0011]步驟4:鍵合時采用手工鍵合方式,施加壓力進(jìn)行鍵合,以使金絲變形到預(yù)定范圍。
[0012]所述的粗金絲鍵合方法,其中,所述步驟I中槽型結(jié)構(gòu)為圓弧結(jié)構(gòu)。
[0013]所述的粗金絲鍵合方法,其中,所述槽型結(jié)構(gòu)的槽直徑是所鍵合金絲直徑的110% —120%,所述槽型結(jié)構(gòu)的槽深度是鍵合金絲直徑的30%—40%。
[0014]所述的粗金絲鍵合方法,其中,所述步驟4中預(yù)定范圍為金絲原直徑的60— 70%。
[0015]所述的粗金絲鍵合方法,其特征在于,所述鍵合點(diǎn)為3個。
[0016]采用上述方案,解決了銅絲與鍍金薄膜電路基片錫焊互聯(lián)時因“金脆”現(xiàn)象的存在而引起的可靠性下降問題,同時減小了銅絲與鍍金薄膜電路基片錫焊互聯(lián)帶來的“接觸電勢差”對電氣性能指標(biāo)的影響。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中粗銅絲錫焊互聯(lián)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明焊具焊接端面的三維立體示意圖。[0019]圖3為本發(fā)明焊具焊接端面示意圖。
[0020]圖4為本發(fā)明將金絲放置到薄膜電路基片的焊盤處示意圖。
[0021]圖5為本發(fā)明加熱步驟示意圖。
[0022]圖6為本發(fā)明手工鍵合方式示意圖。
[0023]圖7為使用本發(fā)明方法完成后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖8為使用本發(fā)明方法完成3個鍵合點(diǎn)后的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖和具體實施例,對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0026]實施例1
[0027]本發(fā)明中的粗金絲鍵合采用熱壓鍵合方式,其主要技術(shù)方案如下:
[0028]1、鍵合焊具的選用
[0029]如圖2所示,為了能方便對金絲進(jìn)行限位和施壓操作,焊具鍵合端面采用槽型結(jié)構(gòu)101,并且為保證將鍵合過程對金絲表面的損傷減小到最小應(yīng)該選用帶槽型焊具,并且槽邊緣應(yīng)具有圓角形結(jié)構(gòu)102,如圖2所示是焊具焊接端面的三維立體示意圖,在圖2中,焊具鍵合端面的槽型結(jié)構(gòu)101采用圓弧結(jié)構(gòu),槽直徑D是所鍵合金絲直徑d的110% —120%,槽深度H是鍵合金絲直徑d的30%—40%,焊具結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。以200微米直徑的鍵合金絲為例,所選焊具的鍵合端面槽直徑D應(yīng)在220— 240微米范圍內(nèi),槽深H應(yīng)在60 — 80微米。
[0030]2、熱壓鍵合過程
[0031]首先,將長度加工好的金絲201放置到薄膜電路基片的焊盤處,也就是鍍金導(dǎo)帶202的焊盤處,鍍金導(dǎo)帶202設(shè)置在介質(zhì)基片203上方,并在顯微鏡下進(jìn)行對準(zhǔn)操作,如圖4所示;
[0032]其次,將薄膜電路基片203連同金絲201 —起放置到150°C加熱臺204上加熱,同時打開鍵合設(shè)備,焊具用加熱線圈進(jìn)行加熱,加熱溫度150°C,加熱穩(wěn)定后進(jìn)行鍵合,如圖5所示;
[0033]再次,鍵合時采用手工鍵合方式,施加壓力進(jìn)行鍵合,以金絲變形到原直徑的60—70%為最佳,如圖6所示,圖6中將加熱線圈206纏繞在焊具205上。
[0034]鍵合完成后的鍵合結(jié)構(gòu)示意圖如圖7所示,圖7中金絲201鍵合在鍍金導(dǎo)帶202的焊盤處,金絲變形到原直徑的60-70%,本示意圖中僅有一個鍵合點(diǎn)207。
[0035]最后,為了進(jìn)一步保障鍵合的可靠性,通常多鍵合幾個鍵合點(diǎn),如圖8所示為3個鍵合點(diǎn)207的情況。
[0036]本發(fā)明以金絲替代銅絲與鍍金薄膜電路實現(xiàn)可靠互聯(lián),以熱壓鍵合互聯(lián)方法替代錫焊互聯(lián)方法。
[0037]實施例2
[0038]在上述實施例的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步,如圖2-圖8所示,一種粗金絲鍵合方法,其中,包括如下步驟:
[0039]步驟1:設(shè)置焊具鍵合端面采用槽型結(jié)構(gòu)101,并且槽邊緣應(yīng)具有圓角形結(jié)構(gòu)102 ;[0040]步驟2:將長度加工好的金絲201放置到薄膜電路基片的焊盤處;
[0041]步驟3:將薄膜電路基片連同金絲201 —起放置到150°C加熱臺上加熱,同時打開鍵合設(shè)備,焊具用加熱線圈進(jìn)行加熱,加熱溫度150°C,加熱穩(wěn)定后進(jìn)行鍵合;
[0042]步驟4:鍵合時采用手工鍵合方式,施加壓力進(jìn)行鍵合,以使金絲變形到預(yù)定范圍。
[0043]所述步驟I中槽型結(jié)構(gòu)為圓弧結(jié)構(gòu)。
[0044]所述槽型結(jié)構(gòu)101的槽直徑是所鍵合金絲直徑的110% —120%,所述槽型結(jié)構(gòu)101的槽深度是鍵合金絲直徑的30%—40%。
[0045]所述步驟4中預(yù)定范圍為金絲原直徑的60— 70%。
[0046]所述鍵合點(diǎn)為3個。
[0047]本發(fā)明用金絲替代銅絲實現(xiàn)鍍金薄膜電路之間的互聯(lián),避免不同中金屬間互聯(lián)時存在“接觸電勢差”問題;用熱壓鍵合替代錫焊互聯(lián)方法,可有效避免錫焊時“金脆”的產(chǎn)生;選擇合適的焊具,保證將鍵合過程對金絲表面的損傷減小到最??;選擇合適的焊具加熱溫度、電路基片加熱溫度和熱壓壓力,保證金絲鍵合互聯(lián)的可靠性。
[0048]應(yīng)當(dāng)理解的是,對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說,可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換,而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種粗金絲鍵合方法,其特征在于,包括如下步驟: 步驟1:設(shè)置焊具鍵合端面采用槽型結(jié)構(gòu),并且槽邊緣應(yīng)具有圓角形結(jié)構(gòu); 步驟2:將長度加工好的金絲放置到薄膜電路基片的焊盤處; 步驟3:將薄膜電路基片連同金絲一起放置到150°C加熱臺上加熱,同時打開鍵合設(shè)備,焊具用加熱線圈進(jìn)行加熱,加熱溫度150°C,加熱穩(wěn)定后進(jìn)行鍵合; 步驟4:鍵合時采用手工鍵合方式,施加壓力進(jìn)行鍵合,以使金絲變形到預(yù)定范圍。
2.如權(quán)利要求1所述的粗金絲鍵合方法,其特征在于,所述步驟I中槽型結(jié)構(gòu)為圓弧結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的粗金絲鍵合方法,其特征在于,所述槽型結(jié)構(gòu)的槽直徑是所鍵合金絲直徑的110% —120%,所述槽型結(jié)構(gòu)的槽深度是鍵合金絲直徑的30%—40%。
4.如權(quán)利要求1所述的粗金絲鍵合方法,其特征在于,所述步驟4中預(yù)定范圍為金絲原直徑的60— 70%。
5.如權(quán)利要求4所述的粗金絲鍵合方法,其特征在于,所述鍵合點(diǎn)為3個。
【文檔編號】H01L21/60GK103824786SQ201310669384
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】王斌, 李紅偉, 劉金現(xiàn) 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所